题目内容
现取25.6g Cu与200ml某浓度的浓HNO3反应，当铜完全溶解后，收集到产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积共11.2L，则：
（1）NO2的体积为 L；
（2）反应中消耗HNO3的物质的量为 mol；
（3）将盛有NO和NO2混合气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶解，则通入O2的体积是 L；
（4）向溶液中加入500ml、4mol?L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol?L-1．
（1）NO2的体积为
（2）反应中消耗HNO3的物质的量为
（3）将盛有NO和NO2混合气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶解，则通入O2的体积是
（4）向溶液中加入500ml、4mol?L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为
考点：硝酸的化学性质,化学方程式的有关计算
专题：计算题,氮族元素
分析：（1）铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，和稀硝酸反应生成NO，根据转移电子守恒计算二氧化氮和NO的物质的量；
（2）依据方程式计算消耗硝酸的物质的量；
（3）根据电子守恒计算，反应过程可以理解为：Cu失去电子被硝酸得到转化为NO2和NO，NO2和NO与氧气反应，提供给氧气电子全部转化为硝酸，两个过程中，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算；
（4）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n（NaNO3）=n（NaOH），根据氮原子守恒可知n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO2+NO），依据C=
计算解答．
（2）依据方程式计算消耗硝酸的物质的量；
（3）根据电子守恒计算，反应过程可以理解为：Cu失去电子被硝酸得到转化为NO2和NO，NO2和NO与氧气反应，提供给氧气电子全部转化为硝酸，两个过程中，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算；
（4）向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n（NaNO3）=n（NaOH），根据氮原子守恒可知n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO2+NO），依据C=
| n |
| V |
解答：
解：铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+NO↑+4H2O
设生成的NO的物质的量为xmol，NO2的物质的量为ymol，反应中铜失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数则
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
1 4 2
0.5y 2y y
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+NO↑+4H2O
3 8 1
3x 8x x
x+y=0.5
3×x+y×1=
×2
解得x=0.15mol y=0.35mol
（1）NO2的体积为：0.35mol×22.4mol/L=7.84L；
故答案为：7.84L；
（2）反应中消耗HNO3的物质的量为：2y+8x=2×0.35mol+8×0.15mol=1.9mol；
故答案为：1.9mol；
（3）设需要氧气的体积为V，由题意可知，两个反应过程中硝酸物质的量不变，铜失去的电子全部被氧气得到，依据电子守恒规律得：
×2=
×4 解得：V=4.48L，
故答案为：4.48L；
（4）向溶液中加入500ml、4mol?L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，反应后的溶质为硝酸钠，则硝酸钠的物质的量为：0.4L×
5mol?L-1=2mol，所以假如氢氧化钠前溶液中含有硝酸根的物质的量为1.6mol，硝酸在于铜的反应中既表现酸性又表现氧化性，依据氮原子个数守恒得
硝酸的物质的量=n（NaNO3）+n（NO2+NO）=2mol+0.5mol=2.5mol，
硝酸的物质的量浓度为：C=
=
=12.5mol/L，
故答案为：12.5．
铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+NO↑+4H2O
设生成的NO的物质的量为xmol，NO2的物质的量为ymol，反应中铜失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数则
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
1 4 2
0.5y 2y y
3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+NO↑+4H2O
3 8 1
3x 8x x
x+y=0.5
3×x+y×1=
| 25.6g |
| 64g/mol |
解得x=0.15mol y=0.35mol
（1）NO2的体积为：0.35mol×22.4mol/L=7.84L；
故答案为：7.84L；
（2）反应中消耗HNO3的物质的量为：2y+8x=2×0.35mol+8×0.15mol=1.9mol；
故答案为：1.9mol；
（3）设需要氧气的体积为V，由题意可知，两个反应过程中硝酸物质的量不变，铜失去的电子全部被氧气得到，依据电子守恒规律得：
| 25.6g |
| 64g/mol |
| V |
| 22.4L/mol |
故答案为：4.48L；
（4）向溶液中加入500ml、4mol?L-1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，反应后的溶质为硝酸钠，则硝酸钠的物质的量为：0.4L×
5mol?L-1=2mol，所以假如氢氧化钠前溶液中含有硝酸根的物质的量为1.6mol，硝酸在于铜的反应中既表现酸性又表现氧化性，依据氮原子个数守恒得
硝酸的物质的量=n（NaNO3）+n（NO2+NO）=2mol+0.5mol=2.5mol，
硝酸的物质的量浓度为：C=
| n |
| V |
| 2.5mol |
| 0.2L |
故答案为：12.5．
点评：本题考查硝酸的性质，难度中等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，易错点为题（3）和（4），注意理解反应的实质，结合方程式利用原子守恒进行的计算．
练习册系列答案
核心素养学练评系列答案
单元期中期末卷系列答案
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| ||
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